О чем речь? Температура охлаждающей жидкости является важным фактором, влияющим на работу и долговечность двигателя автомобиля.
В этой статье:
- Какой должна быть рабочая температура двигателя
- Как работают современные системы охлаждения
- Какова нормальная температура охлаждающей жидкости прогретого двигателя
- Как система охлаждения удерживает температуру в заданных пределах
- Что такое «штатный перегрев»
- Как сохраняют температуру двигателя оптимальной
- Часто задаваемые вопросы о температуре охлаждающей жидкости
Какой должна быть рабочая температура двигателя
Нормальный рабочий диапазон температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания – от +87…+105 °С. Но нужно понимать, что у каждой модели мотора существует собственная рабочая норма, при которой ДВС функционирует равномерно и оптимально. Современные силовые агрегаты функционируют в диапазоне +100…+105 °С.
Во время воспламенения рабочей смеси в цилиндрах температура в камере сгорания достигает +2500 °С, и главная задача системы охлаждения заключается в поддержании оптимального уровня нагрева конструкции ДВС, не превышающего установленных производителем значений.
Как работают современные системы охлаждения
В реальности охладительные контуры существенно сложнее тех моделей, которые изучаются на уроках в автошколах. Например, все современные автомобили используют систему охлаждения с несколькими скоростями вращения вентиляторов или же сразу несколько вентиляторов с различными рабочими режимами.
Управление системой осуществляется не элементарными термодатчиками-прерывателями, а посредством команд от электронного блока управления ДВС, который принимает в расчет скорость движения, нагрузку на коленчатый вал, режим работы климатической установки и многое другое.
Все автомобили (и старые, и новые) оснащены регулируемым термостатом. Он представляет собой нагревающийся элемент, который переключает режимы работы контура охлаждения двигателя. На некоторых автомобилях данный прибор отсутствует – в этом случае вместо него устанавливается модуль электронных золотниковых клапанов. На многих авто класса премиум устанавливаются так называемые воздушные термостаты – они имеют электропривод и улучшают аэродинамику автомобиля на больших скоростях.
Одним из самых распространенных водяных насосов является помпа, которая приводится в движение непосредственно коленвалом. Однако на рынке также можно встретить модели с регулируемыми приводами, а также насосы, оснащенные электроприводами.
Как работают современные системы охлаждения
Систему охлаждения необходимо контролировать. Большинство моделей авто оснащены индикаторами перегрева – на контрольной панели присутствует специальная лампочка и указатель температуры двигателя. Многие водители полагают, что если показатель находится в допустимой зоне, обычно обозначенной как «зеленая» или «желтая», и отсутствуют аварийные сигналы о слишком сильном нагреве или нехватке охлаждающей жидкости, значит, никакой опасности перегревания нет.
Но это не совсем так. Дело в том, что происходящие в системе охлаждения процессы весьма сложные в комплексе. Современные электронные блоки управления в состоянии отслеживать все параметры, но вот выводить на приборную панель абсолютно все получаемые результаты не будут (чтобы не перегружать внимание водителей ненужными данными).
Более того, стрелка будет показывать примерно +90 °С и для +85 °С и +125 °С. Во время работы автомобиля, стоящего в пробке, стрелка может оставаться неподвижной, даже несмотря на то, что двигатель перегревается сильнее, чем при движении по шоссе. Только в случае реального перегревания (обычно при температуре +130…+150 °С) указатель начнет двигаться, то есть непосредственно перед срабатыванием аварийной термической защиты.
Какова нормальная температура охлаждающей жидкости прогретого двигателя
Обычно водитель сразу же замечает различные серьезные неисправности и неполадки в работе системы охлаждения. Если двигатель не прогревается, это негативно сказывается на работе печки в зимнее время, что ведет к ухудшению комфорта эксплуатации транспортного средства.
Если имеет место перегрев двигателя, он определяется по индикации температуры на панели. Некоторые автомобили также оснащаются аварийными звуковыми сигналами, которые срабатывают при превышении температуры антифриза. Ну и, конечно, водителю трудно не заметить пар, выходящий из-под капота авто.
Мораль здесь очевидна – неполадки, предвосхищающие перегрев, проще вовремя предупредить и локализовать, чем потом устранять последствия. Однако не всегда проблемой является неконтролируемое нагревание. Намного труднее разобраться в ситуации, когда мотор прогревается не до конца. Также довольно часто заметны значительные колебания температурыохлаждающей жидкости – проблема, требующая более глубокой и сложной диагностики.
В любом случае меры по устранению неравномерности в работе системы охлаждения мотора необходимо принимать как можно скорее, поскольку такие проблемы обычно активно прогрессируют. И следует помнить, что компромиссы в данном вопросе неприемлемы: даже незначительные тепловые отклонения от нормы будут крайне негативно сказываться на ресурсе двигателя.
Важно понимать, что подавляющее количество силовых агрегатов рассчитаны на диапазон +80…+90 °С после полного прогрева. Это является нормальной температуройохлаждающей жидкости для прогретого двигателя.
Какова нормальная температура охлаждающей жидкости прогретого двигателя
Стоит отметить, что в системе охлаждения силовых агрегатов машин в качестве рабочей жидкости вместо обычной воды (которая давно уже не применяется) используется тосол. Он представляет собой разбавленный дистиллированной водой концентрат жидкости с подходящими теплотехническими свойствами. Тосол – это антифриз, то есть жидкость, имеющая крайне низкую температуру замерзания (ниже -40 °С) и высокий градус кипения (при нагреве от +108 °С и выше). Кроме того, она имеет смазывающие и антикоррозионные свойства.
Датчик перегрева обычно настраивается так, чтобы предупреждение срабатывало уже при +100 °С. Так что, если на панель выводится соответствующий сигнал, двигатель необходимо остановить, поскольку дальнейшая его работа неизбежно приведет к нагреву охлаждающей жидкости выше точки кипения, что может привести к перегреву и необходимости сложного и дорогостоящего ремонта. Кроме того, существует риск переклинивания различных элементов мотора, к примеру, вероятны:
- деформация головки блока цилиндров;
- изменение геометрии самих цилиндров;
- появление трещин в блоке или головке и др.
Как уже было упомянуто ранее, двигатель может не достигать рабочей температуры, оставаясь недостаточно прогретым. Это не так опасно, как перегрев, но данная проблема также требует устранения. Чтобы выяснить возможные причины, необходимо обратить внимание на систему контроля температуры.
Как система охлаждения удерживает температуру в заданных пределах
Давайте начнем с того, что при запуске холодного агрегата помпа начинает гонять охлаждающую жидкость по контуру. В последнем можно выделить два канала – большой и малый круг:
Малый круг
По нему осуществляется циркуляция жидкости внутри блока цилиндров и головки блока.
Большой круг
Он связан с подачей жидкости непосредственно в радиатор охлаждения. Поступление тосола в большой круг контролируется термостатом. При холодном моторе клапан закрыт, но по мере нагрева жидкости датчик посылает команду на открытие клапана, позволяя антифризу поступать уже в радиатор на охлаждение.
Когда жидкость достигает температуры +80…+90 °С, термостат открывается полностью, в итоге антифриз начинает циркулировать по большому кругу. При остывании клапан термостата начинает закрываться сначала частично, а потом и полностью. Так и работает схема регулирования нагрева в системе охлаждения двигателя.
В любом ДВС для контроля состояния антифриза предусмотрен датчик, активирующий вентилятор воздушного охлаждения. Свойства охлаждающей жидкости (ОЖ) таковы, что ее кипение при атмосферном давлении начинается при температуре +108…+110 °С. Однако еще до достижения данного уровня нагрева в контуре активно образуются паровые пробки, предшествующие кипению, что, разумеется, нарушает нормальную работу системы охлаждения. В результате перегрев мотора вероятен даже до достижения критической температуры.
Как система охлаждения удерживает температуру в заданных пределах
Для предотвращения данной угрозы и ликвидации паровых пробок из каналов системы предусмотрен расширительный бачок, оснащенный клапанами, срабатывающими в зависимости от уровня давления. Если последнее в контуре превышает заданное значение, то открывается выпускной клапан, образующийся пар устремляется в расширительный бачок. Одновременно с этим в контуре понижается давление, что активизирует дополнительное парообразование при той же самой температуре. Иными словами, от излишков пара с помощью расширительного бачка избавиться можно, но полностью устранить проблему подобных пробок можно, лишь понизив температуру в контуре.
Следует понимать, что выход такого клапана из строя неизбежно приводит к понижению температурного порога в системе. Больше не будет адекватной реакции на избыточный рост давления, а значит, при перегреве возможен не только клин двигателя, но и разрыв элементов системы:
- патрубков;
- радиатора;
- различных соединений.
Что такое «штатный перегрев»
У моторов различных моделей системы охлаждения настроены на работу в отличающихся режимах, поэтому обычно говорят, что так называемый штатный режим – это весьма условное понятие с размытыми границами. И даже если на приборной панели нет никакой тревожной индикации, в контуре охлаждения ситуация может быть весьма далека от идеальной. Примеры:
- моторы BMW (бензиновые) «штатно» работают в диапазоне от +115 до +125 °С, однако реальная температура тосола в системе может быть намного выше, причем в различных частях контура она разная;
- двигатели производства Opel и VW могут работать в оптимальном режиме даже при температуре +115…+120 °С и выше.
У современных автомобилей (даже новых моделей) часто можно встретить ситуацию «нормального перегрева». В данном случае электронный блок управления задействует все возможные алгоритмы, направленные на понижение температурыохлаждающей жидкости в контуре, но при этом не может привести нагрев тосола к оптимальному значению (для данного режима езды). ДВС в данном случае еще не перегрет и аварийный датчик «спокоен», но вот давление внутри системы весьма близко к критическому.
Иногда возможен локальный нагрев на некотором участке контура уровня конструкционного максимума. Не стоит думать, что это пустяк. Любая запредельная температура увязана с повышенным давлением, а эта «парочка» запросто может быстро уничтожить весь ресурс мотора (причем для водителя такая проблема будет откровенным сюрпризом).
Подавляющая часть всех автомобилей, чей срок эксплуатации превышает три года, так или иначе, страдает от латентных проблем с системой охлаждения. То есть все индикаторы на приборной панели демонстрируют нормальные показатели, но при этом присутствуют некоторые неудобства:
- двигатель не выдает расчетной мощности;
- падает показатель приемистости;
- установка климат-контроля не может охладить салон в жару;
- стабильно, хоть и несильно, подрастает уровень расхода топлива.
Что такое «штатный перегрев»
Что же делать в таком случае? Стандартный визит в сервис, к сожалению, не поможет – оперативная диагностика обычно ограничивается считыванием счетчика выявленных ошибок, а так как при этом двигатель работает штатно, то и в логах ошибок не будет никаких записей. И это при том, что разница между рабочей температурой мотора, прописанной в пользовательской инструкции, и реальным нагревом ОЖ начинает превышать 40 градусов.
Надо отдать должное автопроизводителям – они закладывают планомерный рост температуры работы моторов в конструкции (ради более высоких показателей экологичности и экономичности). В итоге тосол может быть разогрет до +120…+130 °С: для работы с нагрузкой это многовато, а вот для стояния в городской пробке в самый раз. Да, бортовые компьютеры успешно справляются с управлением моторами при такой фоновой температуре, но пока избыточный нагрев антифриза не будет ликвидирован, водителю придется управлять машиной при весьма опасных показателях.
Главная опасность вождения машины при подкритических показателях температуры охлаждающей жидкости?
В этих случаях вероятны:
- Детонация. Топливо начинает воспламеняться, не дожидаясь искры зажигания. В итоге повреждаются поршни, стенки гильз цилиндров и пр.
- Коксование масла на цилиндрах и поршнях (особенно под высокой нагрузкой).
- Усиление сопротивления помпы в связи с засорением каналов контура охлаждения. Со временем начинает увеличиваться нагрузка на шкиве привода помпы, ремень начинает проскальзывать, уменьшая производительность последней.
- Ухудшение теплопередачи от элементов головки блока цилиндров.
Постепенно рабочая температура двигателя начинает возрастать (с +90 °С при езде до +130 °С при работе на холостых оборотах). Данная неисправность особенно быстро прогрессирует у машин, которые много времени стоят в пробках. Получается, что моторы простаивающих авто большую часть времени проводят в режиме самой высокой температуры, что крайне негативно отражается на ресурсе любого двигателя. Буквально через пару лет такой «езды» машина начинает «жрать» масло, ее мощность падает вполовину, а еще, как правило, возникают проблемы с АКПП (температура смазки в коробке становится еще выше, чем тосола в контуре охлаждения).
Как сохраняют температуру двигателя оптимальной
Сложнее избежать перегревания того двигателя, где более высокая штатная рабочая температура. Важно регулярно проводить профилактические процедуры:
- постоянно контролировать уровень антифриза в системе;
- следить за качеством тосола и вовремя его менять;
- при замене приводного ремня всегда обращать внимание на водяную помпу;
- проверять исправность термостата на расширительном бачке;
- систематически проводить осмотр элементов системы охлаждения: всевозможных соединительных патрубков, радиатора, печки и пр. (течи в системе охлаждения недопустимы).
В двигателе на охладительный контур влияет сразу несколько систем:
- зажигания;
- формирования горючей смеси;
- выхлопной.
В современных моторах данные системы контролирует электронный блок управления. И здесь рекомендуется приобрести специальный OBD-сканер, который необходим для выявления ошибок блока управления. По их наличию и характеру можно понять, какой именно деструктивный процесс развивается в настоящий момент.
Главными симптомами, свидетельствующими о том, что двигатель работает при повышенной температуре, являются:
- учащенное включение вентилятора обдува радиатора;
- образование трещин в патрубках;
- появление так называемого масляного запотевания и пр.
Как сохраняют температуру двигателя оптимальной
Часто задаваемые вопросы о температуре охлаждающей жидкости
Почему рабочий диапазон нагрева считается оптимальным?
Топливо в цилиндрах сгорает при температуре, превышающей +2 000 °С. Часть этого тепла «достается» стенкам цилиндров, поршням и головке блока. Для того чтобы термическое расширение металла не переклинило поршни и они не застряли в гильзах цилиндров, необходимо искусственно поддерживать оптимальный температурный режим мотора на уровне +80…+90 °С (впрочем, у некоторых моделей штатный показатель колеблется вокруг цифры +110 °С).
Когда охлаждение настроено оптимально, автомобиль развивает максимальную мощность, его эксплуатация отличается длительностью и надежностью.
Каковы причины низкой температуры двигателя?
- Клапан термостата может «зависнуть» в положении «открыто».
- На машине совершаются поездки преимущественно на короткие расстояния (силовой агрегат авто просто не успевает как следует разогреться).
- Задействуется датчик нагрева с более холодным диапазоном допустимой температуры.
Только при соблюдении рабочего диапазона температуры мотор работает без сбоев, а износ элементов силового агрегата находится на минимуме.
Что делать, если охлаждающая жидкость поменяла цвет?
Тосол, реализуемый в магазинах и торговых сетях, имеет различные цвета и оттенки (в него даже специально добавляется краситель). Это все – исключительно вопросы маркетинга, впрочем, такое «подкрашивание» дает возможность водителям выбирать тот же самый антифриз для добавления (вероятность смешения неподходящих друг к другу составов сводится практически к нулю).
Также изменение цвета тосола – это сигнал к замене. Если этого не сделать, то антифриз (изменивший цвет на красновато-ржавый оттенок) начнет разрушать материалы, из которых состоит контур охлаждения. Чем более ярким является его оттенок, тем больше угроза перегрева. Так что если вы столкнулись с таким явлением, в первую очередь выясните, требуется ли двигателю вашей машины экстренный ремонт.
Что делать, если охлаждающая жидкость плохо циркулирует?
Благодаря термостату ОЖ циркулирует по малому или большому контуру. Это необходимо для того, чтобы тосол как можно скорее приобрел оптимальную температуру. Если антифриз еще недостаточно нагрелся, то клапан термостата не дает жидкости поступить в радиатор, отправляя ее сразу на насос.
Кроме того, благодаря термостату регулируется давление, создаваемое помпой. Может статься, что проблема кроется в клапане, который недостаточно «широко» открывается, пропуская ОЖ в радиатор.
Другой проблемой является завоздушивание каналов системы охлаждения. Пузыри воздуха создают тромбы и препятствуют эффективному теплосъему. В итоге обычно перегревается головка блока цилиндров.
И, наконец, последней очевидной проблемой является низкая производительность водяной помпы. Она может быть вызвана проскальзыванием ремня привода.
Как проявляется «агрессивность» охлаждающей жидкости?
Сейчас на рынке чаще всего можно встретить антифризы с характерным запахом. Это не замерзающий этиленгликолевый раствор. Впрочем, можно найти и состав, содержащий пропиленгликоль. В обоих случаях данные химические вещества абсолютно инертны к материалам силового агрегата.
Что делать, если охлаждающая жидкость плохо циркулирует?
Регулярное обслуживание системы охлаждения ДВС должно стать нормой. Речь идет как о замене антифриза, которая должна производиться вовремя, так и о более глубоком, детальном обследовании процессов, происходящих в охладительном контуре. В противном случае ресурс силового агрегата будет интенсивно снижаться.
